변형을 차단하는 TE 칩렛을 초연질 다공성 엘라스토머 캡슐화와 전략적으로 결합함으로써, h-TEG는 웨어러블 기기에 요구되는 일반적인 신축성(∼100% ?⁴ )을 뛰어넘는 120%의 인상적인 신축성을 달성하면서도 높은 열전 성능을 유지합니다. 따라서, 계층적 형태학적 설계는 높은 출력과 기계적 신축성이라는 기존의 양립 불가능한 요구 사항을 성공적으로 조화시켜, 기존 s-TEG와 관련된 오랜 "출력-신축성 상충 관계"를 효과적으로 극복합니다. 기계적 성능 및 장치 신뢰성 계층적 구조는 열전 소자를 기계적으로 격리함으로써 취약한 다리로의 응력 전달을 방지하여 심각한 기계적 하중 하에서도 구조적 무결성과 작동 안정성을 보장합니다. 첫째, 칩렛 수준의 통합은 기존의 s-TEG에 비해 움직이는 부품 수를 줄여 잠재적인 고장 지점을 감소시키고 작동 신뢰성을 향상시킵니다. 예를 들어, FEM 시뮬레이션 결과에 따르면 호환 가능한 전력 관리 회로에 필수적인 임계값인 20mV의 목표 전압을 달성하기 위해 계층적 구조는 훨씬 적은 수의 강성 열전 소자를 필요로 합니다( 그림 3A ).
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